টিন সোল্ডার বনাম লিড সোল্ডার: আপনার কোনটি ব্যবহার করা উচিত?

সীসা এবং সীসা{0}}মুক্ত সোল্ডারের মধ্যে বিতর্ক এখন প্রায় দুই দশক ধরে ইলেকট্রনিক্স উত্পাদনে টিকে আছে, এবং সত্যি বলতে, এটি কম হওয়ার পরিবর্তে আরও জটিল হয়েছে৷ Sn63/Pb37 ইউটেটিক সোল্ডার-সুনির্দিষ্টভাবে 183 ডিগ্রীতে গলে যাওয়া -এক শতাব্দীর ভাল অংশে শিল্পে আধিপত্য বজায় রেখেছিল পরিবেশগত বিধিগুলি ব্যাপক পরিবর্তনের জন্য বাধ্য করার আগে। আজ, এসএসি অ্যালয় (টিন-সিলভার-তামা) কনজিউমার ইলেকট্রনিক্সে ডিফল্ট হয়ে উঠেছে, তবুও সীসাযুক্ত সোল্ডার শান্তভাবে মরতে অস্বীকার করে। ধাতুবিদ্যাগত পার্থক্য, নিয়ন্ত্রক ল্যান্ডস্কেপ, এবং ব্যবহারিক বাণিজ্য{11}}অফ বোঝা আর ঐচ্ছিক নয়; PCB-এর সাথে কাজ করা যে কারো জন্য এটি অপরিহার্য, আপনি একটি প্রোডাকশন লাইন চালাচ্ছেন বা শুধু আপনার বাচ্চার ভাঙা খেলনা ঠিক করছেন।

রসায়ন সম্পর্কে কেউ কথা বলতে চায় না

এখানে সোল্ডারে সীসা সম্পর্কিত জিনিসটি রয়েছে যা বেশিরভাগ নিবন্ধে চকচকে হয়: এটি দুর্ঘটনাক্রমে সেখানে নেই। সীসা গলনাঙ্ককে নাটকীয়ভাবে ড্রপ করে। বিশুদ্ধ টিন 232 ডিগ্রিতে গলে যায়। 37% লিড যোগ করুন, এবং হঠাৎ আপনি 183 ডিগ্রীতে আছেন। এটি একটি সামান্য পার্থক্য নয়-এটি একটি উপাদান বেঁচে থাকা রিফ্লো এবং একটি উপাদান মারা যাওয়ার মধ্যে পার্থক্য।

ইউটেক্টিক পয়েন্ট মানুষের উপলব্ধির চেয়ে বেশি গুরুত্বপূর্ণ। ঠিক 63/37 টিন-লিড রেশিওতে, খাদ তাৎক্ষণিকভাবে কঠিন থেকে তরলে রূপান্তরিত হয়। পেস্টি পরিসীমা নেই। যেখানে সোল্ডার অর্ধ-গলিত এবং অর্ধেক-কঠিন অবস্থার মধ্যে-কোনও অদ্ভুত নয়৷ শুধু পরিষ্কার, অনুমানযোগ্য আচরণ।

SAC305 (96.5% টিন, 3% রূপা, 0.5% তামা)? 217-220 ডিগ্রিতে গলে যায়। এবং এটিতে সত্যিকারের ইউটেক্টিক নেই-এখানে সর্বদা একটি ছোট পেস্টি পরিসর থাকে। যতক্ষণ না আপনি তাপ-সংবেদনশীল উপাদানগুলির সাথে কাজ করছেন বা সংলগ্ন অংশগুলিকে ধ্বংস না করে একটি বোর্ড পুনরায় কাজ করার চেষ্টা করছেন ততক্ষণ পর্যন্ত এটি তুচ্ছ মনে হচ্ছে৷

কেন লিড-বিনামূল্যে ঘটেছে (এবং কেন এটি জটিল)

RoHS। যে সংক্ষিপ্ত উত্তর.

ইউরোপীয় ইউনিয়নের বিপজ্জনক পদার্থের সীমাবদ্ধতার নির্দেশিকা জুলাই 1, 2006 কার্যকর হয়েছিল এবং ইলেকট্রনিক্স শিল্প কখনও একই ছিল না। সর্বাধিক অনুমোদিত সীসার ঘনত্ব: সমজাতীয় পদার্থে 1000 পিপিএম (ওজন অনুসারে 0.1%)। জাপানের একই মান ছিল, যদিও তাদের 500 পিপিএম-এ আরও কঠোর ছিল।

কিন্তু এখানে এটা আকর্ষণীয় পায় যেখানে. নির্দেশে অব্যাহতি অন্তর্ভুক্ত রয়েছে। উচ্চ-বিশ্বস্ততা অ্যাপ্লিকেশন-সার্ভার, নেটওয়ার্ক অবকাঠামো, চিকিৎসা ডিভাইস, মহাকাশ, সামরিক-এখনও সীসাযুক্ত সোল্ডার ব্যবহার করতে পারে। কেন? কারণ টিন হুইস্কারের কারণে পেসমেকার ব্যর্থ হোক তা কেউই চায়নি। 30,000 ফুট উপরে ঠান্ডা জয়েন্ট উন্নয়নশীল বিমান এভিওনিক্স কেউ চায়নি.

অব্যাহতিগুলিও বাড়ানো হচ্ছে। সম্প্রতি 2025 হিসাবে, EU 2027 সাল পর্যন্ত উচ্চ-তাপমাত্রার সোল্ডার (85% সীসা সামগ্রীর চেয়ে বড় বা সমান) জন্য সীসা ছাড়ের প্রসারিত করেছে। অফিসিয়াল কারণ? "বিকল্প এখনও যথেষ্ট নির্ভরযোগ্য নয়।" প্রায় 20 বছর পর। যে ডুবে যাক.

ভেজা। এটা সব ভেজা সম্পর্কে.

আমি বছরের পর বছর ধরে অভিজ্ঞ প্রযুক্তিবিদদের সীসা-মুক্ত সোল্ডারের সাথে লড়াই করতে দেখেছি, এবং তাদের বেশিরভাগ হতাশা একটি বৈশিষ্ট্যে নেমে আসে: ভেজা।

নেতৃত্বাধীন সোল্ডার প্রবাহিত হয়। এটি একটি গরম প্যানে জলের মতো তামা জুড়ে ছড়িয়ে পড়ে। যোগাযোগের কোণ কম, পৃষ্ঠের টান আপনার পক্ষে কাজ করে এবং জয়েন্টগুলি প্রায় স্বাভাবিকভাবেই গঠন করে। আপনি আসলে এটি ঘটতে দেখতে পারেন- সোল্ডারটি নিজেকে তাপের দিকে টেনে নেয়, সীসার চারপাশে আবৃত করে, ভিয়াস পূরণ করে।

লিড-মুক্ত? সেখানে বসে আছে। একগুঁয়ে। আপনি এটা শান্ত করতে হবে. ফ্লাক্স আরও কঠিন কাজ করে, দ্রুত পুড়ে যায় এবং অক্সিডেশন আপনার জয়েন্টকে মেরে ফেলার আগে আপনি একটি সংকীর্ণ জানালা পেয়েছেন। যোগাযোগের কোণটি বেশি, যার অর্থ সোল্ডার বলগুলি ছড়িয়ে পড়ার পরিবর্তে উপরে উঠে যায়।

এই বিষয়গত না. তুলনীয় তাপমাত্রায় SAC অ্যালয়গুলির ভেজানোর সময় Sn63/Pb37 এর চেয়ে পরিমাপযোগ্যভাবে দীর্ঘ। কিছু নির্মাতারা দাবি করেন যে তাদের ফ্লাক্স ফর্মুলেশনগুলি ফাঁকটি বন্ধ করে দিয়েছে। তারা বেশিরভাগই মিথ্যা বলছে, বা অন্তত অতিরঞ্জিত করছে।

তাপমাত্রার সমস্যা কেউ সমাধান করেনি

চৌত্রিশ-ডিগ্রী সেলসিয়াস।

এটি ইউটেটিক টিনের গলনাঙ্কের মধ্যে পার্থক্য রিফ্লো ওভেনে কী ঘটবে তা বিবেচনা না করা পর্যন্ত খুব বেশি শব্দ হয় না।

সীসাযুক্ত সমাবেশগুলির জন্য সর্বোচ্চ রিফ্লো তাপমাত্রা: 225-235 ডিগ্রি। সীসা-মুক্ত জন্য: 255-265 ডিগ্রী। আপনার উপাদানগুলি বেশি সময় ধরে উচ্চ তাপমাত্রায় ভিজিয়ে রাখছে। আপনার বোর্ড আরো warping হয়. প্লাস্টিকের প্যাকেজে আটকে থাকা আর্দ্রতায় বাষ্পীভূত হওয়ার এবং পপকর্নিং ঘটাতে আরও শক্তি থাকে। ইন্টারমেটালিক যৌগ বৃদ্ধি ত্বরান্বিত হয়।

এবং মার্জিন সঙ্কুচিত হয়। সীসাযুক্ত সোল্ডারের সাহায্যে, আপনার গলে যাওয়া এবং ক্ষতির মধ্যে প্রায় 40-50 ডিগ্রি হেডরুম ছিল। সীসা-মুক্ত হলে, সেই উইন্ডোটি 25-30 ডিগ্রিতে সরু হয়। প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ গুরুত্বপূর্ণ হয়ে ওঠে। আপনার রিফ্লো প্রোফাইলটি নিখুঁতভাবে ডায়াল করা ভাল, অথবা আপনি বোর্ড স্ক্র্যাপ করছেন।

আমি দেখেছি যে প্রোডাকশন লাইনগুলি লিড{0}}মুক্ত হয়ে যায় এবং তাদের ত্রুটির হার রাতারাতি তিনগুণ হয়ে যায়। এই কারণে নয় যে কেউ কিছু ভুল করেছে-প্রসেস উইন্ডোটি আরও শক্ত হয়েছে৷

টিন হুইস্কার্স: দ্য গোস্ট ইন দ্য মেশিন

 

 

এটি তার নিজস্ব বিভাগের প্রাপ্য কারণ এটি সত্যিকারের ভয়ঙ্কর।

টিন হুইস্কারগুলি হল স্ফটিক কাঠামো যা বিশুদ্ধ টিনের পৃষ্ঠ থেকে স্বতঃস্ফূর্তভাবে বৃদ্ধি পায়। এগুলি পাতলা হয়-কখনও কখনও মাত্র এক বা দুই মাইক্রন ব্যাস-এবং তারা দৈর্ঘ্যে কয়েক মিলিমিটারে পৌঁছতে পারে৷ তারা হাফপ্যান্ট কারণ. তারা স্যাটেলাইট নামিয়েছে। তারা পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্র নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা নিষ্ক্রিয় করেছে। এটি অনুমানমূলক নয়; নথিভুক্ত মামলা আছে.

সীসা বাঁশ গঠনে বাধা দেয়। এমনকি অল্প পরিমাণে-৩%- নাটকীয়ভাবে ঝিঁঝিঁর বৃদ্ধি হ্রাস করে। প্রক্রিয়াটি সম্পূর্ণরূপে বোঝা যায় না, তবে অভিজ্ঞতামূলক প্রমাণ অপ্রতিরোধ্য।

সীসা-মুক্ত সোল্ডারে টিনের পরিমাণ বেশি থাকে। সীসা-বিনামূল্যে সারফেস ফিনিশিং (যেমন খাঁটি টিনের প্রলেপ) মূলত ঘটানোর অপেক্ষায় শুঁটকি খামার। শিল্পের প্রতিক্রিয়া? কনফর্মাল লেপ। সাবধানে চাপ ব্যবস্থাপনা। সেরা জন্য আশা.

কিছু নির্মাতারা বিসমাথ বা অন্যান্য উপাদানগুলিকে ফুসকুড়ি দমন করে। ফলাফল মিশ্র হয়. সমস্যাটি সমাধান করা হয়নি-এটি পরিচালনা করা হয়েছে, একরকম।

আপনি যখন সোল্ডারিং করছেন তখন আসলে কী ঘটে

এখন তিন থেকে পাঁচ সেকেন্ড

জয়েন্টটি দানাদার, কিছুটা নিস্তেজ দেখায় (এটি সীসামুক্ত-এর জন্য স্বাভাবিক, তবে এটি এখনও সীসা নিয়ে প্রশিক্ষিত কারও কাছে ভুল বলে মনে হয়)

হয়তো গ্রহণযোগ্য, হয়তো পুনরায় কাজ

স্পর্শকাতর প্রতিক্রিয়াও ভিন্ন। লিডেড সোল্ডারে কঠিন থেকে তরলে স্ন্যাপ করার একটি সন্তোষজনক উপায় রয়েছে। লিড-মুক্ত হল মুশিয়ার, কম সংজ্ঞায়িত৷ অভিজ্ঞ লোকেরা মানিয়ে নেয়। নতুনদের সংগ্রাম।

স্বাস্থ্য সামগ্রী (কারণ কেউ সবসময় জিজ্ঞাসা করে)

হ্যাঁ, সীসা বিষাক্ত। সেখানে কোন যুক্তি নেই।

দীর্ঘস্থায়ী সীসার এক্সপোজার স্নায়বিক ক্ষতি, কিডনি সমস্যা, প্রজনন সমস্যা, শিশুদের বিকাশে বিলম্ব ঘটায়। 5 µg/dL এর উপরে রক্তের সীসার মাত্রা CDC মান দ্বারা উন্নত বলে বিবেচিত হয়। সঙ্গত কারণেই পেশাগত এক্সপোজার সীমা বিদ্যমান।

কিন্তু-এবং এটি গুরুত্বপূর্ণ-প্রাথমিক এক্সপোজার রুট ত্বকের যোগাযোগের মাধ্যমে নয়। এটা ইনজেশন. সোল্ডারিংয়ের পরে আপনার হাত ধুয়ে নিন। আপনার ওয়ার্কবেঞ্চে খাবেন না। প্রাথমিক স্বাস্থ্যবিধি সবচেয়ে ঝুঁকি দূর করে।

সোল্ডারিং করার সময় আপনি ধোঁয়া দেখতে পান? এটি ফ্লাক্স বার্ন, সীসা বাষ্প নয়। সীসার স্ফুটনাঙ্ক 1749 ডিগ্রি। আপনার সোল্ডারিং লোহা কোথাও কাছাকাছি হচ্ছে না। কিছু সীসা অক্সাইড তৈরি হতে পারে এবং বায়ুবাহিত হতে পারে, তবে সাধারণ সোল্ডারিং তাপমাত্রায় ঘনত্ব কম।

পর্যাপ্ত বায়ুচলাচল বিষয়। ফিউম এক্সট্র্যাক্টর সাহায্য করে। কিন্তু সীসাযুক্ত সোল্ডারের চারপাশের ভয় শখের ব্যবহারের জন্য কিছুটা অতিরঞ্জিত হয়েছে। ধ্রুবক এক্সপোজার এবং অপর্যাপ্ত নিয়ন্ত্রণ সহ শিল্প সেটিংস একটি ভিন্ন গল্প।

লিড-বিনামূল্যে ঝুঁকিমুক্ত নয়-ও৷ রোজিন ফ্লাক্স ধোঁয়া কিছু লোকের মধ্যে শ্বাসযন্ত্রের সংবেদনশীলতা সৃষ্টি করে। উচ্চ সোল্ডারিং তাপমাত্রা মানে আরও ফ্লাক্স পচনশীল পণ্য। "নিরাপদ" বিকল্পের নিজস্ব সমস্যা রয়েছে।

নির্ভরযোগ্যতা: অসুবিধাজনক সত্য

এখানে এমন কিছু রয়েছে যা লিড-বিনামূল্যে প্রচারকরা বিজ্ঞাপন দেয় না: কিছু SAC অ্যালয় আসলে কিছু নির্ভরযোগ্যতা মেট্রিক্সে টিন-লিডকে ছাড়িয়ে যায়৷

থার্মাল সাইক্লিং? SAC305 প্রায়ই ভাল ক্লান্তি প্রতিরোধ দেখায়। উচ্চ-তাপমাত্রা অপারেশন? লিড-ফ্রি ধরে রাখা ভালো। হামাগুড়ি প্রতিরোধ? সাধারণত SAC খাদ মধ্যে উচ্চতর.

কিন্তু.

ড্রপ শক কর্মক্ষমতা? নেতৃত্বাধীন সোল্ডার জিতেছে। জয়েন্টগুলি আরও নমনীয়, ভঙ্গুর ফ্র্যাকচারের প্রবণতা কম। কম্পন প্রতিরোধের? নেতৃত্বও দিয়েছেন। ঠান্ডা পরিবেশ? সীসা-মুক্ত সোল্ডার 0 ডিগ্রির নিচে ক্রমশ ভঙ্গুর হয়ে যায়। এমনকি "টিন পেস্ট" নামে একটি ঘটনা আছে যেখানে টিন 13 ডিগ্রির নিচে একটি ভিন্ন স্ফটিক কাঠামোতে রূপান্তরিত হয়, যদিও এটি সংকর ধাতুতে বিরল।

আসল উত্তর হল যে নির্ভরযোগ্যতা আপনার আবেদনের উপর নির্ভর করে। উভয়ই সর্বজনীনভাবে "ভাল" নয়। যে কেউ আপনাকে অন্যথায় বলে সে কিছু বিক্রি করছে।

খরচ ব্রেকডাউন

কেউ এই বিষয়ে যথেষ্ট কথা বলে না।

SAC অ্যালয়গুলির কাঁচামালের খরচ টিন-সীসার চেয়ে 2-3 গুণ বেশি। সিলভার সস্তা নয়। ওয়েভ সোল্ডারিং অপারেশনের জন্য যেখানে আপনি গলিত সোল্ডারের একটি পাত্র বজায় রাখছেন, এটি দ্রুত যোগ করে।

কিন্তু যে শুধু সরাসরি উপকরণ. ফ্যাক্টর এর মধ্যে:

• উচ্চতর-মূল্যায়িত উপাদান (কিছু সীসা নিয়ন্ত্রণ করতে পারে না-মুক্ত রিফ্লো তাপমাত্রা)
• উচ্চ তাপমাত্রা প্রক্রিয়ার জন্য বর্ধিত শক্তি খরচ-
• আরও ঘন ঘন টিপ প্রতিস্থাপন (সীসা-মুক্ত আয়রন দ্রুত খায়)
• কঠোর প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ
• উচ্চ rework হার

একটি সমীক্ষা অনুমান করেছে যে সাধারণ SMT লাইনে সীসা-মুক্ত রূপান্তরের জন্য মোট খরচ 5-15% বৃদ্ধি পেয়েছে৷ আপনার মাইলেজ পরিবর্তিত হবে, তবে এটি কখনই বিনামূল্যে নয়।

সুতরাং আপনি কোনটি ব্যবহার করা উচিত?

সম্পূর্ণ প্রেক্ষাপটের উপর নির্ভর করে।

চূড়ান্ত চিন্তা (বাছাই করা)

শিল্পটি নেতৃত্বে চলে গেছে-বিনামূল্যে নয় কারণ এটি প্রযুক্তিগতভাবে উচ্চতর-এটি বেশিরভাগ ক্ষেত্রে নয়-কিন্তু পরিবেশগত বিধিগুলি এটি দাবি করেছিল৷ ঠিক আছে। পরিবেশ সুরক্ষার বিষয়। কিন্তু আসুন আমরা ভাবি না যে রূপান্তরটি ব্যথাহীন ছিল বা সেই সীসা-মুক্ত সোল্ডারটি ইলেকট্রনিক্সের জন্য বস্তুনিষ্ঠভাবে "ভাল"।

বিশ বছর পরে, আমরা এখনও টিন হুইকার ঝুঁকির সাথে মোকাবিলা করছি, এখনও সমালোচনামূলক অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য ছাড় ব্যবহার করছি, এখনও এমন একটি প্রক্রিয়ার জন্য আরও অর্থ প্রদান করছি যা নিয়ন্ত্রণ করা কঠিন। পরবর্তী প্রজন্মের প্রকৌশলীরা কখনই সীসাযুক্ত সোল্ডার স্পর্শ করতে পারে না, যা সম্ভবত তাদের জন্য ভাল। তারা জানবে না তারা কি হারিয়েছে।

অন্য সবার জন্য: আপনার আবেদনের জন্য যা বোঝায় তা ব্যবহার করুন। তারা যেখানে প্রযোজ্য প্রবিধান অনুসরণ করুন. যে আপনাকে এই সহজ কথা বলে তাকে বিশ্বাস করবেন না। এটা ছিল না.